專利名稱：一種城市交叉口可變導(dǎo)向車道轉(zhuǎn)向功能變換觸發(fā)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于道路交通控制領(lǐng)域，具體涉及一種面向可變導(dǎo)向車道轉(zhuǎn)向功能變換的觸發(fā)方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)信號(hào)控制交叉口設(shè)置時(shí)，通常保持車道功能不變，采用信號(hào)調(diào)整應(yīng)對(duì)交通需求的改變。這種方式能適應(yīng)進(jìn)口道各轉(zhuǎn)向車流量波動(dòng)較小的情況，而對(duì)于那些不同時(shí)段各轉(zhuǎn)向車流量波動(dòng)明顯的進(jìn)口道，往往會(huì)造成同相位對(duì)向車流因放行綠燈通行時(shí)間增大而引起時(shí)空資源浪費(fèi)，或者引起單個(gè)轉(zhuǎn)向車流排隊(duì)過(guò)長(zhǎng)而引起擁堵?，F(xiàn)階段，可變導(dǎo)向車道轉(zhuǎn)向功能的變換往往需要通過(guò)交警實(shí)時(shí)觀察交叉口交通量并進(jìn)行調(diào)控，這種主觀判斷往往造成變換時(shí)刻不恰當(dāng)，交通擁堵或者違規(guī)行為，同時(shí)也存在利用率低下等問(wèn)題。已有研究提出了感應(yīng)控制、雙停車線控制、主、預(yù)信號(hào)控制等方法，但所提出的流程實(shí)際執(zhí)行起來(lái)可操作性不強(qiáng)，參數(shù)的獲取和采集較困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種城市交叉口可變導(dǎo)向車道轉(zhuǎn)向功能變換觸發(fā)方法，克服依靠人工判定可變導(dǎo)向車道變換時(shí)機(jī)的弊端，提高可變導(dǎo)向車道的利用效率，縮短進(jìn)口道車流排隊(duì)長(zhǎng)度，降低車輛在交叉口的延誤。本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:本發(fā)明的城市交叉口可變導(dǎo)向車道轉(zhuǎn)向功能變換觸發(fā)方法，利用檢測(cè)器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各轉(zhuǎn)向通過(guò)流量以及各轉(zhuǎn)向最大排隊(duì)所在范圍，合理選擇轉(zhuǎn)向功能變換的時(shí)機(jī)，提高車道利用率，減少車輛交叉口延誤，包括以下步驟:I)兩排檢測(cè)器的布設(shè)①檢測(cè)組Jl布設(shè)在距離進(jìn)口道上游LI處的展寬段尾部，數(shù)量為進(jìn)口直行車道、左轉(zhuǎn)車道、可變導(dǎo)向車道上的線圈檢測(cè)器的總和，用于檢測(cè)各車道通過(guò)車輛數(shù)、檢測(cè)器占用時(shí)間等數(shù)據(jù)，由此獲得進(jìn)口道各轉(zhuǎn)向流量、線圈占有等交通參數(shù)。②檢測(cè)組J2布設(shè)在進(jìn)口道不分車流轉(zhuǎn)向的上游路段，距離進(jìn)口道漸變段長(zhǎng)度為L(zhǎng)2，數(shù)量為路段各車道上檢測(cè)器的總和，用于檢測(cè)判斷上游各車道車流排隊(duì)是否過(guò)長(zhǎng)。2)檢測(cè)器被占用的檢測(cè)方法當(dāng)排隊(duì)擴(kuò)散至檢測(cè)器所在位置時(shí)，反應(yīng)在檢測(cè)器即為過(guò)長(zhǎng)的電平。因此，紅燈期間當(dāng)檢測(cè)器沒(méi)有持續(xù)的電平(電平時(shí)間長(zhǎng)度超過(guò)某一限值)，說(shuō)明檢測(cè)器沒(méi)有被占據(jù)即排隊(duì)沒(méi)有傳播到感應(yīng)檢測(cè)器。設(shè)置一電平持續(xù)限值，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電平長(zhǎng)度，如果電平長(zhǎng)度超過(guò)限值，說(shuō)明檢測(cè)器被占用，排隊(duì)已經(jīng)達(dá)到檢測(cè)器所在位置。3)可變導(dǎo)向車道轉(zhuǎn)向功能發(fā)生變換的判別過(guò)程如下:3.1)各轉(zhuǎn)向最大排隊(duì)長(zhǎng)度判定記停車線到檢測(cè)組Jl為區(qū)間M1，檢測(cè)組Jl到檢測(cè)組J2為區(qū)間M2，檢測(cè)組J2到后續(xù)路段為M3。根據(jù)各轉(zhuǎn)向周期最大排隊(duì)隊(duì)尾所在區(qū)間，分三種排隊(duì)情況:①某一轉(zhuǎn)向排隊(duì)隊(duì)尾在區(qū)間M1，而另一轉(zhuǎn)向排隊(duì)隊(duì)尾在區(qū)間M3，記為〇，表示可變導(dǎo)向車道轉(zhuǎn)向功能應(yīng)當(dāng)發(fā)生變化；②兩種轉(zhuǎn)向排隊(duì)隊(duì)尾在同一區(qū)間，記為X，表示保持可變導(dǎo)向車道轉(zhuǎn)向功能不變；③兩種轉(zhuǎn)向排隊(duì)隊(duì)隊(duì)尾分別在區(qū)間Ml和區(qū)間M2或分別在區(qū)間M2和區(qū)間M3，記為A,表示需要通過(guò)各轉(zhuǎn)向車流飽和度進(jìn)一步討論。3.2)飽和度進(jìn)一步判定最大排隊(duì)長(zhǎng)度差異結(jié)果為A，需要對(duì)各轉(zhuǎn)向飽和度差異進(jìn)行進(jìn)一步判斷，應(yīng)當(dāng)滿足以下條件:①排隊(duì)長(zhǎng)度較小的轉(zhuǎn)向車流飽和度XA應(yīng)當(dāng)小于一定閾值X1 排隊(duì)長(zhǎng)度較長(zhǎng)的轉(zhuǎn)向車流飽和度Xb應(yīng)當(dāng)大于一定閾值Xh ;③兩個(gè)方向飽和度的差值A(chǔ)x應(yīng)該大于一定閾值Xm。當(dāng)以上條件均滿足時(shí)，可變導(dǎo)向車道轉(zhuǎn)向功能進(jìn)行變換。各轉(zhuǎn)向車道飽和度的計(jì)算方法以及飽和度判斷過(guò)程中閾值的確定方法如下:a.飽和度的計(jì)算以連續(xù)3個(gè)周期采集到的交通數(shù)據(jù)的平均值為計(jì)算值，設(shè)Li為第i周期獲得的左轉(zhuǎn)車流數(shù)據(jù)，Ti為第i周期獲得的直行車流數(shù)據(jù)。則最近3個(gè)周期左轉(zhuǎn)車流平均值記為L(zhǎng)/
=(LdUU/3，直行車流平均值記為T/ = (TduiV2)/3。通過(guò)公式
權(quán)利要求
1.一種城市交叉口可變導(dǎo)向車道轉(zhuǎn)向功能變換觸發(fā)方法，其特征在于:包括以下步驟: 1)兩排檢測(cè)器的布設(shè) 設(shè)置可變導(dǎo)向車道的進(jìn)口道布設(shè)兩組檢測(cè)器:①檢測(cè)組Jl布設(shè)在距離進(jìn)口道上游LI處的展寬段尾部，數(shù)量為進(jìn)口直行車道、左轉(zhuǎn)車道、可變導(dǎo)向車道上的線圈檢測(cè)器的總和，用于檢測(cè)各車道通過(guò)車輛數(shù)、檢測(cè)器占用時(shí)間等數(shù)據(jù)，由此獲得進(jìn)口道各轉(zhuǎn)向流量、檢測(cè)器占有等交通參數(shù)檢測(cè)組J2布設(shè)在進(jìn)口道不分車流轉(zhuǎn)向的上游路段，距離進(jìn)口道漸變段長(zhǎng)度為L(zhǎng)2，數(shù)量為路段各車道上檢測(cè)器的總和，用于檢測(cè)判斷上游各車道車流排隊(duì)是否過(guò)長(zhǎng); 2)檢測(cè)器被占用的檢測(cè)方法 當(dāng)排隊(duì)擴(kuò)散至檢測(cè)器所在位置時(shí)，反應(yīng)在檢測(cè)器即為過(guò)長(zhǎng)的電平；因此，紅燈期間當(dāng)檢測(cè)器沒(méi)有持續(xù)的電平，說(shuō)明檢測(cè)器沒(méi)有被占據(jù)即排隊(duì)沒(méi)有傳播到線圈檢測(cè)器；設(shè)置一電平持續(xù)限值，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電平長(zhǎng)度，如果電平長(zhǎng)度超過(guò)限值，說(shuō)明檢測(cè)器被占用，排隊(duì)已經(jīng)達(dá)到線圈所在位置； 3)可變導(dǎo)向 車道轉(zhuǎn)向功能發(fā)生變換的判別過(guò)程如下: 3.1)各轉(zhuǎn)向最大排隊(duì)長(zhǎng)度判定 記停車線到檢測(cè)組Jl為區(qū)間M1，檢測(cè)組Jl到檢測(cè)組J2為區(qū)間M2，檢測(cè)組J2到后續(xù)路段為M3 ;根據(jù)各轉(zhuǎn)向周期最大排隊(duì)隊(duì)尾所在區(qū)間，分三種排隊(duì)情況:①某一轉(zhuǎn)向排隊(duì)隊(duì)尾在區(qū)間Ml，而另一轉(zhuǎn)向排隊(duì)隊(duì)尾在區(qū)間M3，記為〇，表示可變導(dǎo)向車道轉(zhuǎn)向功能應(yīng)當(dāng)發(fā)生變化；②兩種轉(zhuǎn)向排隊(duì)隊(duì)尾在同一區(qū)間，記為X，表示保持可變導(dǎo)向車道轉(zhuǎn)向功能不變；③兩種轉(zhuǎn)向排隊(duì)隊(duì)隊(duì)尾分別在區(qū)間Ml和區(qū)間M2或分別在區(qū)間M2和區(qū)間M3，記為A，表示需要通過(guò)各轉(zhuǎn)向車流飽和度進(jìn)一步討論； 3.2)飽和度進(jìn)一步判定 最大排隊(duì)長(zhǎng)度差異結(jié)果為A，需要對(duì)各轉(zhuǎn)向飽和度差異進(jìn)行進(jìn)一步判斷，應(yīng)當(dāng)滿足以下條件:①排隊(duì)長(zhǎng)度較小的轉(zhuǎn)向車流飽和度xA應(yīng)當(dāng)小于一定閾值X1 ;②排隊(duì)長(zhǎng)度較長(zhǎng)的轉(zhuǎn)向車流飽和度Xb應(yīng)當(dāng)大于一定閾值Xh ;③兩個(gè)方向飽和度的差值A(chǔ) X應(yīng)該大于一定閾值Xffl ；當(dāng)以上條件均滿足時(shí)，可變導(dǎo)向車道轉(zhuǎn)向功能進(jìn)行變換。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的城市交叉口可變導(dǎo)向車道轉(zhuǎn)向功能變換觸發(fā)方法，其特征在于:各轉(zhuǎn)向車道飽和度的計(jì)算方法以及飽和度判斷過(guò)程中閾值的確定方法: 2.1)飽和度的計(jì)算 以連續(xù)3個(gè)周期采集到的交通數(shù)據(jù)的平均值為計(jì)算值，設(shè)Li為第i周期獲得的左轉(zhuǎn)車流數(shù)據(jù)，Ti為第i周期獲得的直行車流數(shù)據(jù)；則最近3個(gè)周期左轉(zhuǎn)車流平均值記為L(zhǎng)/ =(Li+LH+U/3，直行車流平均值記為T/ = (PUIV2)/3 ;通過(guò)公式5 =^7計(jì)算各轉(zhuǎn)向飽和度，其中:j一轉(zhuǎn)向車流編號(hào)，一般j=l為左轉(zhuǎn)，j=2為直行；q] — j轉(zhuǎn)向車流的單車道車流量，pcu/h ；Xj一 j轉(zhuǎn)向車流的飽和度；CAPj—j轉(zhuǎn)向車流的通過(guò)能力，pcu/h ； 2.2)飽和度判定閾值的確定
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種城市交叉口可變導(dǎo)向車道轉(zhuǎn)向功能變換觸發(fā)方法，包括兩排線圈檢測(cè)器的布設(shè)；可變導(dǎo)向車道轉(zhuǎn)向功能發(fā)生變換的觸發(fā)方法與流程。本發(fā)明從可變導(dǎo)向車道適用的轉(zhuǎn)向不均衡交通的最直觀表現(xiàn)，即各轉(zhuǎn)向排隊(duì)長(zhǎng)度存在明顯差異出發(fā)，通過(guò)兩排檢測(cè)器的占有情況判別各轉(zhuǎn)向排隊(duì)狀態(tài)當(dāng)各轉(zhuǎn)向排隊(duì)差異，并對(duì)各轉(zhuǎn)向飽和度進(jìn)行進(jìn)一步判定，給出具體判定可變導(dǎo)向車道轉(zhuǎn)向功能轉(zhuǎn)換的流程，提高可變導(dǎo)向車道的利用率，縮短進(jìn)口道排隊(duì)長(zhǎng)度，降低車輛在交叉口的延誤。
文檔編號(hào)G08G1/08GK103186984SQ20131014236
公開(kāi)日2013年7月3日 申請(qǐng)日期2013年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月22日
發(fā)明者陳峻, 顧姍姍, 陳亞維, 周洋 申請(qǐng)人:東南大學(xué)